宜春幼兒師范高等?？茖W?！栋雽w材料與器件》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《半導體材料與器件》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在數(shù)字圖像處理的圖像增強技術(shù)中，以下哪種方法可以突出圖像的邊緣和輪廓信息：（）A.直方圖規(guī)定化B.高通濾波C.低通濾波D.同態(tài)濾波2、在電子電路中，放大器起著重要的作用。一個理想的放大器應該具有哪些特點呢？高輸入阻抗、低輸出阻抗、高增益且無失真。以下哪個選項最符合理想放大器的特點？（）A.輸入阻抗低，輸出阻抗高，增益適中，有一定失真B.輸入阻抗高，輸出阻抗低，增益高，無失真C.輸入阻抗和輸出阻抗都適中，增益低，有少量失真D.輸入阻抗高，輸出阻抗高，增益低，無失真3、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強的目的是改善圖像的視覺效果。以下哪種方法常用于圖像的平滑處理？（）A.中值濾波B.邊緣檢測C.直方圖均衡化D.圖像銳化4、在微波通信中，拋物面天線具有良好的方向性。其增益與天線口徑的關(guān)系是：（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比5、在集成電路設(shè)計中，以下哪種工藝技術(shù)能夠顯著減小芯片的尺寸并提高性能？（）A.互補金屬氧化物半導體（CMOS）工藝B.雙極型晶體管（BJT）工藝C.砷化鎵（GaAs）工藝D.鍺硅（SiGe）工藝6、在數(shù)字信號處理的快速傅里葉變換（FFT）算法中，基2時間抽?。―IT）FFT算法的基本思想是？（）A.逐步分解信號B.并行計算C.迭代計算D.遞歸計算7、在數(shù)字信號處理中，以下哪種方法常用于去除噪聲并保留信號的主要特征？（）A.傅里葉變換B.小波變換C.拉普拉斯變換D.希爾伯特變換8、在數(shù)字電路中，以下哪種邏輯門的輸出不僅取決于當前的輸入，還取決于之前的輸出狀態(tài)？（）A.與門B.或門C.非門D.觸發(fā)器9、在微波技術(shù)中，矩形波導常用于傳輸微波信號。對于TE10模，其截止波長與波導尺寸的關(guān)系是：（）A.只與寬邊尺寸有關(guān)B.只與窄邊尺寸有關(guān)C.與寬邊和窄邊尺寸都有關(guān)D.與波導尺寸無關(guān)10、在電子系統(tǒng)的電源設(shè)計中，線性穩(wěn)壓電源與開關(guān)穩(wěn)壓電源相比，其優(yōu)點是：（）A.效率高B.輸出紋波小C.體積小D.成本低11、在電子信息領(lǐng)域，微處理器是核心部件之一。微處理器的性能主要由哪些因素決定呢？時鐘頻率、字長、指令集等。以下關(guān)于微處理器性能的說法中，錯誤的是？（）A.時鐘頻率越高，微處理器的性能越好B.字長越長，微處理器能夠處理的數(shù)據(jù)范圍越大C.指令集越豐富，微處理器的功能越強大D.微處理器的性能只取決于時鐘頻率12、在數(shù)字信號處理中，離散傅里葉變換（DFT）是一種重要的工具。以下關(guān)于DFT的說法，哪一個是正確的？（）A.DFT的計算效率比快速傅里葉變換（FFT）高B.DFT只能處理有限長的離散信號C.DFT變換結(jié)果的幅度和相位都是實數(shù)D.DFT不存在頻譜泄漏問題13、在電源管理技術(shù)中，以下哪種DC-DC轉(zhuǎn)換器具有較高的轉(zhuǎn)換效率？（）A.降壓型（Buck）轉(zhuǎn)換器B.升壓型（Boost）轉(zhuǎn)換器C.升降壓型（Buck-Boost）轉(zhuǎn)換器D.以上效率相同14、在數(shù)字通信中，以下哪種均衡器能夠自適應地調(diào)整參數(shù)以補償信道失真？（）A.線性均衡器B.非線性均衡器C.自適應均衡器D.判決反饋均衡器15、在電子測量中，示波器是常用的儀器，以下關(guān)于示波器的功能描述，哪一項是錯誤的？（）A.測量信號的頻率B.測量信號的幅度C.產(chǎn)生各種測試信號D.觀察信號的波形16、對于集成電路的封裝形式，以下哪種封裝具有較小的體積和較好的散熱性能？（）A.DIP封裝B.BGA封裝C.QFP封裝D.SOP封裝17、在射頻識別（RFID）系統(tǒng)中，以下哪個頻段的RFID標簽具有較遠的讀取距離？（）A.低頻B.高頻C.超高頻D.微波18、在電子系統(tǒng)設(shè)計中，可靠性設(shè)計是非常重要的。以下關(guān)于提高電子系統(tǒng)可靠性的方法，哪一項是不正確的？（）A.采用冗余設(shè)計B.進行故障診斷和容錯處理C.降低系統(tǒng)的工作溫度D.減少系統(tǒng)的功能模塊19、在電子信息工程中，關(guān)于通信協(xié)議的作用，以下哪個描述是不正確的？（）A.通信協(xié)議規(guī)定了通信雙方在數(shù)據(jù)傳輸過程中的格式、順序、控制信息等，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸和理解B.常見的通信協(xié)議有TCP/IP、UDP、藍牙協(xié)議等，它們適用于不同的通信場景和需求C.通信協(xié)議可以提高通信系統(tǒng)的效率和可靠性，減少錯誤和沖突的發(fā)生D.通信協(xié)議一旦確定就不能修改和升級，否則會導致通信系統(tǒng)的混亂20、在數(shù)字信號處理的自適應濾波中，最小均方（LMS）算法是一種常用的算法。其基本思想是：（）A.使濾波器的輸出與期望輸出的均方誤差最小B.調(diào)整濾波器系數(shù)以使輸出信號功率最大C.利用輸入信號的自相關(guān)特性進行濾波D.以上都不是21、關(guān)于鎖相環(huán)（PLL）的工作原理和應用，以下哪種說法是不正確的？（）A.鎖相環(huán)通過比較輸入信號和壓控振蕩器輸出信號的相位差，實現(xiàn)頻率跟蹤和同步B.鎖相環(huán)廣泛應用于通信、雷達、頻率合成等領(lǐng)域，能夠提供穩(wěn)定的頻率輸出C.鎖相環(huán)的性能主要取決于環(huán)路濾波器的參數(shù)設(shè)計，合理的設(shè)計可以提高環(huán)路的穩(wěn)定性和跟蹤速度D.鎖相環(huán)只能用于頻率的鎖定和跟蹤，不能用于相位的調(diào)制和解調(diào)22、在數(shù)字電子技術(shù)中，格雷碼是一種特殊的二進制編碼方式。格雷碼的特點是什么呢？相鄰的兩個編碼之間只有一位發(fā)生變化。以下關(guān)于格雷碼的說法中，錯誤的是？（）A.格雷碼可以減少數(shù)字電路中的誤碼率B.格雷碼可以用于編碼器和譯碼器的設(shè)計C.格雷碼可以直接進行算術(shù)運算D.格雷碼可以通過簡單的電路實現(xiàn)二進制碼到格雷碼的轉(zhuǎn)換23、在電子電路設(shè)計中，以下哪種反饋方式能夠提高放大器的穩(wěn)定性和線性度？（）A.電壓反饋B.電流反饋C.串聯(lián)反饋D.并聯(lián)反饋24、在數(shù)字信號處理的濾波器實現(xiàn)中，采用數(shù)字集成電路實現(xiàn)時，以下哪種芯片常用于實現(xiàn)FIR濾波器：（）A.加法器B.乘法器C.移位寄存器D.計數(shù)器25、在集成電路設(shè)計中，當需要提高芯片的運行速度和降低功耗時，以下哪種工藝技術(shù)的改進通常是最為關(guān)鍵的？（）A.減小晶體管尺寸B.優(yōu)化電路布局C.采用新材料D.增加芯片面積26、在電子電路設(shè)計中，PCB（PrintedCircuitBoard）是一種重要的硬件載體。PCB的設(shè)計需要考慮布局、布線、信號完整性等因素。以下關(guān)于PCB設(shè)計的說法中，錯誤的是？（）A.PCB的布局應該合理，避免信號之間的干擾B.PCB的布線應該盡量短，以減小信號的傳輸延遲C.PCB的信號完整性可以通過添加去耦電容、阻抗匹配等方法來提高D.PCB的設(shè)計只需要考慮電氣性能，不需要考慮機械性能27、在數(shù)字信號處理的有限字長效應中，以下哪種因素會導致量化誤差增大：（）A.字長增加B.運算次數(shù)增加C.信號幅度減小D.采樣頻率降低28、在微控制器（單片機）編程中，經(jīng)常使用中斷來提高系統(tǒng)的響應性能。假設(shè)一個單片機系統(tǒng)中有多個中斷源，當同時有多個中斷請求發(fā)生時，系統(tǒng)通常會根據(jù)什么來確定中斷的優(yōu)先級？（）A.中斷請求的先后順序B.中斷向量的地址C.預先設(shè)定的中斷優(yōu)先級D.隨機選擇29、在電子信息領(lǐng)域，集成電路的發(fā)展極大地推動了電子技術(shù)的進步。集成電路按照集成度可以分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。以下關(guān)于集成電路集成度的說法中，錯誤的是？（）A.集成度越高，電路的性能越好B.超大規(guī)模集成電路通常包含數(shù)百萬個以上的晶體管C.小規(guī)模集成電路一般只包含幾個到幾十個邏輯門D.中規(guī)模集成電路的集成度介于小規(guī)模和大規(guī)模之間30、在無線通信中，藍牙技術(shù)常用于短距離設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于藍牙技術(shù)特點的描述，哪一項是不準確的？（）A.低功耗B.傳輸距離遠C.成本低D.安全性高二、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于STM32H7的高性能嵌入式系統(tǒng)，能夠運行復雜的實時操作系統(tǒng)和應用程序，給出硬件架構(gòu)和軟件環(huán)境搭建。2、（本題5分）設(shè)計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和交通流量自動調(diào)整信號燈的時長，同時具備故障檢測和報警功能，提供硬件描述語言代碼和仿真結(jié)果。3、（本題5分）設(shè)計一個音頻均衡器電路，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號進行獨立調(diào)節(jié)，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計算。4、（本題5分）設(shè)計一個基于藍牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，能夠采集溫度、濕度和光照強度數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)缴衔粰C，描述節(jié)點硬件和軟件設(shè)計。5、（本題5分）運用集成電路設(shè)計流程，設(shè)計一款用于工業(yè)控制的數(shù)字信號處理器芯片，滿足實時性和高精度要求。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）比較通信原理中不同調(diào)制方式，如正交幅度調(diào)制（QAM）、相移鍵控（PSK）等在帶寬效率和抗噪聲性能方面的特點。2、（本題5分）在電子電路中，運算放大器的應用非常廣泛。請舉例說明運算放大器在信號放大、比較、濾波等方面的典型電路，并分析其工作原理。3、（本題5分）闡述在通信系統(tǒng)的自適應調(diào)制編碼技術(shù)中，根據(jù)信道條件調(diào)整的策略。4、（本題5分）詳細說明在電子測量儀器的校準和檢定中，校準的目的、方法和不確定度評估。5、（本題5分）詳細說明在數(shù)字信號處理的數(shù)字濾波器優(yōu)化中，量化效應的分析和補償方法。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）在電子信息